高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 化学反应速率与反应限度课堂检测
展开6.1.1化学反应速率同步练习-苏教版高中化学必修第二册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.将3.0 molA 气体和 1.5 molB 气体在3L的容器中混合并在一定条件发生如下反应:2A(g)+B(g) 2C(g) △H=-a kJ·mol-1 经 2s 后测得 C的浓度为 0.3 mol·L-1,则下列计算正确的是
A.用A表示的平均反应速率为 0.3 mol·(L·s)-1
B.2s时物质A的浓度为 0.7mol·L-1
C.用B表示的平均反应速率为 0.15mol·(L·s)-1
D.2s 内, A 和 B反应放出的热量为 0.15a kJ
2.在密闭容器中进行可逆反应,A与B反应生成C,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)(mol·L-1·s-1)表示,且v(A)、v(B)、v(C)之间有如下所示的关系:v(B)=3v(A);3v(C)=2v(B)。则此反应可表示为 ( )
A.2A+3B2C B.A+3B2C C.3A+B2C D.A+BC
3.一定温度条件中,在密闭容器中,投入一定量发生反,5min达到平衡,的浓度为1mol/L,则用表示的速率为
A. B. C. D.
4.在体积为2L的密闭容器中充入2mol的氮气与8mol氢气,一定条件下发生反应4min后,测得容器内还剩余0.4mol的氮气,则用氮气表示该反应的反应速率为( )
A.0.4 mol•L﹣1•min﹣1 B.0.6 mol•L﹣1•min﹣1 C.0.2 mol•L﹣1•min﹣1 D.无法计算
5.M、N、Q三个容器中分别发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),经过相同时间后,测得的平均反应速率如下表:
M
N
Q
反应速率
v(SO2)=0.5mol/(L·min)
v(O2)=0.2mol/(L·min)
v(SO3)=0.5mol/(L·s)
则三个容器中的反应速率由大到小的顺序为
A.v(M)>v(N)>v(Q) B.v(M)=v(Q)>v(N)
C.v(Q)>v(M)>v(N) D.v(Q)>v(N)>v(M)
6.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生下列反应,经2min后测得D的浓度为0.5,,以C表示的平均速率,下列说法正确的是
A.反应速率
B.该反应方程式中x=1
C.2min时,A的物质的量为1.5
D.2min时,B的物质的量为0.5
7.下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
B.同一时间内同一反应中不同物质的化学反应速率所表达的反应快慢不同
C.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时反应中某物质的物质的量浓度为0.8 mol·L-1
D.化学反应速率的是用单位时间内反应物或生成物物质的量浓度的变化量来表示
8.一定条件下的密闭容器中,可逆反应2A(g)B(g)+3C(g)在下列四种状态中处于平衡状态的是
速率
A
B
C
D
v正/ (mol·L-1·min-1)
v(A)=2
v(A)=1
v(A)=1.5
v(A)=2
v逆/ (mol·L-1·min-1)
v(B)=2
v(B)=1.5
v(C)=1
v(C)=3
A.A B.B C.C D.D
9.某温度下,浓度都是1 mol·L-1的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z,经过t min后,测得物质的浓度分别为:c(X2)=0.4 mol·L-1,c(X2)=0.8 mol·L-1,c(Z)=0.4 mol·L-1 。则该反应的反应式可表示为:
A.X2+2Y22XY2 B.2 X2+Y2 X2Y
C.3 X2+Y2 2X3Y D. X2+3 Y22XY3
10.反应,经过2min,B的浓度减少0.6mol/L,对此反应速率的表示正确的是
A.用A表示的反应速率为0.4mol/(L·min)
B.分别用B、C、D表示的反应速率的比值为3:2:1
C.在2min末的反应速率,用B表示是:0.3mol/(L·min)
D.在这2min内用D表示的化学反应速率为:0.2mol/(L·min)
二、填空题
11.科学研究中,常采用控制变量的方法。某化学兴趣小组的同学针对反应设计实验探究化学反应速率的影响因素,用传感器采集数据,生成如下图象:
请回答下列问题:
(1)图象表明,其他条件不变时,改变温度,60℃比40℃时反应速率 (选填“快”或“慢”)。
(2)除温度外,还可以探究该反应速率的影响因素是 (写一条)。
(3)是有毒、有污染的气体,实验中在试管口放一浸碱棉团,其作用是 。
(4)若将通入品红溶液,可观察到溶液的颜色变化是 。
(5)实验室里,通常将反应后的溶液先加入盐酸酸化,无明显现象,然后再加入溶液来检验的存在,写出该反应的离子方程式 。
12.Ⅰ.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图:
(1)从反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为 ,X的物质的量浓度减少了 。
(2)该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.KI溶液在酸性条件下能与氧气反应。现有以下实验记录:回答下列问题:
实验编号
①
②
③
④
⑤
温度/℃
30
40
50
60
70
显色时间/s
160
80
40
20
10
(3)该反应的离子方程式为 。
(4)该实验的目的是探究 。
(5)实验试剂除了1mol·L-1KI溶液、0.1mol·L-1H2SO4溶液外,还需要的试剂是 ;
(6)上述实验操作中除了需要(5)的条件外,还必须控制不变的是_______(填字母)。
A.温度 B.试剂的浓度
C.试剂的用量(体积) D.试剂添加的顺序
13.400℃时,向一个容积为10L、盛有催化剂的密闭容器中,充入一定量的SO2和14mol O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。2min后,测得容器中剩余2mol SO2和12mol O2.请分析计算(请写出计算过程):
(1)生成SO3的物质的量 ;
(2)SO2的起始的物质的量浓度 ;
(3)2min内,SO2和SO3的反应速率 。
14.某温度下,在2L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质发生化学反应时,物质的量随时间变化的关系曲线如图所示:
(1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为 。
(2)5min内用Z和Y表示的平均反应速率分别为 、 。
(3)化学反应速率受到很多因素的影响,如 、 。在本实验室制取氢气时一般用粗锌替代纯锌和稀硫酸反应,这是利用 原理加快了氢气生成的速率。
15.燃煤烟气中的SO2和NOx是大气污染物的主要来源,排放前必须进行脱硫、脱硝脱氮处理。已知臭氧脱硝反应2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)能自发进行。T℃时,将NO2和O3混合气体以物质的量之比2:1充入一个容积为2L的恒容密闭容器中发生上述反应,测得NO2浓度随时间变化关系如表所示:
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
n(NO2)/mol
2
1.4
1.0
0.7
0.5
0.4
0.4
4~8min内,用N2O5表示的平均反应速率v(N2O5)= mol•L-1•min-1。
16.某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为 ;
(2)反应从开始至2分钟末,用Y的浓度变化表示的平均反应速率为v(Y)= ;
(3)该反应开始时的物质的量与反应平衡时的物质的量之比为 ;
(4)X的转化率是 。
17.在一个容积固定为2 L的密闭容器中,发生反应:aA(g)+bB(g)pC(g) ΔH=?反应情况记录如下表:
时间
c(A)/mol·L-1
c(B)/mol·L-1
c(C)/mol·L-1
0 min
1
3
0
第2 min
0.8
2.6
0.4
第4 min
0.4
1.8
1.2
第6 min
0.4
1.8
1.2
第8 min
0.1
2.0
1.8
第9 min
0.05
1.9
0.3
请仔细分析,根据表中数据,回答下列问题:
(1)第2 min到第4 min内A的平均反应速率v(A)= mol·L-1·min-1。
(2)由表中数据可知反应在第4 min到第6 min时处于平衡状态,若在第2 min、第6 min、第8 min时分别改变了某一反应条件,则改变的条件分别可能是:
①第2 min 或 ;
②第6 min ;
③第8 min 。
(3)若从开始到第4min建立平衡时反应放出的热量为235.92kJ,则该反应的ΔH= 。
18.电子工业上常用氯化铁溶液作印刷电路板的腐蚀液,使用过的腐蚀废液中的金属阳离子主要有Fe3+、Fe2+和Cu2+。化学兴趣小组设计如下流程对废液进行处理并回收氯化铁溶液。
(1)①步骤(Ⅰ)中加入H2O2溶液的目的是将Fe2+ (填“氧化”或“还原”)成Fe3+;取少量溶液A于试管中,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液显 (填“红色”或“蓝色”)。
②步骤(Ⅱ)中分离溶液B和沉淀的操作需用到的玻璃仪器有烧杯、普通漏斗和 。
(2)实验室常用H2O2溶液制取氧气。在一定温度下,10 mL 0.40 mol·L-1的H2O2溶液发生催化分解,5 min时测得生成O2的体积为22.4 mL(已折算为标准状况,溶液的体积不变)。用H2O2表示该反应的速率为 mol·(L·min)-1;
(3)已知反应4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下:
①v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1②v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1
③v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1④v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1
请比较上述4种情况反应的快慢: (由大到小的顺序)。
19.能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的绿色能源之一。
(1)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l )的燃烧热△H分别为-285.8 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题:
①写出表示H2燃烧热的热化学反应方程式 。
②甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 。
(2)以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)= CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.0 kJ/mol
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g) ΔH=-129.0 kJ/mol
①将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为10 L的反应容器,在一定条件下发生反应Ⅰ,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。在100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示该反应的平均反应速率为 。100 ℃时反应Ⅰ的平衡常数为 。在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g),达到平衡时CO转化率 。(填“增大”“不变”或“减小”)
②工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),此反应高温下能自发进行的原因是: 。
20.化学反应速率的定义: 、计算公式: 、单位: 。
三、实验题
21.某研究性学习小组设计实验探究元素周期律和化学反应速率。
(1)甲组同学欲用下图装置探究同周期和同主族元素非金属性的强弱。
①A中反应现象为 ,验证碳的非金属性比氮的 (填“强”或“弱”)。
②B中反应现象为 ,验证碳的非金属性比硅的 (填“强”或“弱”)。
③结论:同一周期从左到右元素非金属性逐渐 (填“增强”或“减弱”); 同一主族从上到下元素非金属性逐渐 (填“增强”或“减弱”)。
④某同学考虑到稀硝酸的挥发,在装置A和B之间增加一个盛有 试剂的洗气瓶。
(2)乙组同学在恒容容器中进行了三个实验,反应为:2HI(g)⇌H2(g)+I2(g),H2和I2的起始浓度均为0,反应物HI的浓度随反应时间的变化情况如下表:
实验序号
时间/min
浓度/mol•L-1
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
1
400
1.0
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
2
400
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
3
450
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
①实验1中,在10~20 min内,v(HI)= mol•L-1•min-l。
②0~20 min内,实验2比实验1的反应速率 (填“快”或“慢”),其原因可能是 。
③实验3比实验2的反应达到平衡时间 (填“长”或“短”),其原因是 。
22.草酸(H2C2O4)是一种重要的有机化工原料。为探究草酸的制取和性质,进行如下实验。
实验Ⅰ:探究草酸的制备
实验室用硝酸氧化淀粉水解液制草酸:C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O。装置如图所示:
(1)上图实验装置中仪器乙的名称为: ,B装置的作用 。
(2)检验淀粉是否完全水解所需要的试剂为: 。
实验Ⅱ:探究草酸的不稳定性
已知:草酸晶体(H2C2O4·2H2O,M=126g/mol)无色,易溶于水,熔点为101℃,受热易脱水、升华,170℃以上分解产生H2O、CO和CO2。草酸的酸性比碳酸强,其钙盐难溶于水。
(3)请选取以上的装置证明草酸晶体分解的产物(可重复使用,加热装置和连接装置已略去)。仪器装置连接顺序为:C→ → → → →D→A→F→E
(4)若实验结束后测得A管后面的F装置质量增加4.4g,则至少需分解草酸晶体的质量为 g。
实验Ⅲ:探究草酸与酸性高锰酸钾的反应
(5)学习小组的同学发现,当向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化的高锰酸钾溶液时,溶液褪色总是先慢后快。为探究其原因,同学们做了如下对比实验;
实验序号
H2C2O4(aq)
KMnO4(H+)(aq)
MnSO4(S)
褪色时间(s)
c(mol·L-1)
V(mL)
c(mol·L-1)
V(mL)
实验1
0.1
2
0.01
4
0
30
实验2
0.1
2
0.01
4
5
4
写出高锰酸钾在酸性条件下氧化草酸的离子反应方程式: 。由此你认为溶液褪色总是先慢后快的原因是 ,试求实验1中用KMnO4表示的平均化学反应速率为 (结果保留一位小数)。
23.甲酸是重要的有机化工原料,可用于合成医药、农药、染料以及其他有机中间体等,甲酸甲酯在一定条件下发生水解可制得甲酸,反应方程式为:∆H>0,某小组通过试验研究该反应的影响因素(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表:
甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化如下图:
(1)根据上迷条件,计算不同时间围内甲酸甲酯的平均反烧速率,结果见下表:
请计算15~20min内甲酸甲酯的减少量为 mol,甲酸甲酯的平均反速率为 。
(2)依据以上数据,写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因 。
(3)上述反应在温度T1下的平衡常数K值为 。
(4)其他条件不变,仅改变温度为T2(T2大于T1),在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图 。
(5)工业甲酸常有醋酸。其含量的测定原理是根据甲酸含有醛基具有还原性而醋酸没有,用过量已标定好的NaHSO3溶液与甲酸反应,过量的NaHSO3可用标定的碘溶液来滴定, 记录相关数据便可计算出甲酸的含量,有关反应如下:
(醛、酮与NaHSO3加成反应)
2NaHSO3+2I2+2H2O=Na2SO4+4HI+H2SO4
实验步骤如下:
步骤Ⅰ:量取25.00mL甲酸放入锥形瓶中,加入过量的amol∙L-1 NaHSO3溶液bmL;摇匀、静置5min后,加入几滴淀粉溶液;
步骤II:滴定分析。将cmol∙L-1的碘溶液装入 (填“酸式”或“碘式”)滴定管中,然后滴定至终点,记录数据。重复滴定实验2次,平均消耗碘溶液vmL;
步骤Ⅲ:计算。工业甲酸中HCOOH的浓度为 mol∙L(用含a、b、c、v的代数式表示)。
参考答案:
1.B
2.B
3.B
4.C
5.C
6.C
7.D
8.D
9.C
10.B
11.(1)快
(2)反应物浓度
(3)吸收二氧化硫,防止污染环境
(4)由红色变无色
(5)Ba2++SO=BaSO4↓
12.(1)
(2)
(3)
(4)探究温度对反应速率的影响
(5)淀粉溶液
(6)BCD
13.(1)4mol
(2)6 mol·L-1
(3)V(SO2)=0.2mol/(L·min )、 V(SO3)=0.2mol/(L·min )
14.(1)3X+Y⇌3Z
(2) 0.06mol·L-1·min-1 0.02mol·L-1·min-1
(3) 温度 催化剂、浓度、表面积等 原电池
15.3.125×10-2
16.(1)3X+Y2Z
(2)0.025mol/(L•min)
(3)1:0.9
(4)30%
17. 0.2 使用催化剂 升高温度 增加B的浓度 减小C的浓度 -196.6 kJ·mol-1
18.(1) 氧化 红色 玻璃棒
(2)0.04
(3)③①②④
19. H2(g)+1/2 O2(g)= H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol CH3OH(l)+ O2(g)= CO(g)+2H2O(l) ΔH=-443.5kJ/mol 0.024 mol·L-1·min-1 7.2×10-3mol2/L2 减小 ΔH>0,ΔS>0故在高温下能自发进行
20. 用单位时间内某反应物浓度的减少量(绝对值)或生成物浓度的增加量来表示 v=Δc/t mol·L-1·s-1 或 mol·L-1·min-1
21. 固体溶解,有气泡生成 弱 产生白色浑浊 强 增强 减弱 饱和碳酸氢钠溶液 0.01 慢 实验1中使用了催化剂 短 实验3的反应温度较高,化学反应速率较快,达到平衡时间短
22.(1) 球形冷凝管(或冷凝管) 防倒吸/安全瓶
(2)碘水或I2
(3) B F E F
(4)12.6
(5) 2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 生成Mn2+作催化剂,加快反应速率 2.2×10-4mol/(L·s)
23. 0.045mol 0.009 ①反应初期:虽然甲酸甲酯的量较大,但甲酸量很小,催化效果不明显,反应速率较慢;②反应中期:甲酸量逐渐增多,催化效果显著,反应速率明显增大;③反应后期:甲酸量增加到一定程度后,浓度对反应速率的影响成主导因素,特别是逆反应速率的增大,使总反应速率逐渐减小,直至为零 酸式滴定管
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